Operatii de intrare-iesire Sistemul de intrare-iesire din C# este constituit ca o ierarhie de clase. Intrucat limbajul C# utilizeaza clasele arhitecturii .NET, discutia despre intrari-iesiri in C# este deci o discutie despre sistemul de intrare-iesire al arhitecturii .NET in general. Ne propunem sa trecem in revista o serie de clase utilizate pentru crearea si gestionarea fisierelor, citirea din si scrirerea in fisiere, precum si ideile principale in care limbajul C# implementeaza intrarile si iesirile. Conceptul de stream. Programele C# efectueaza operatii de intrare-iesire prin intermediul stream-urilor. Un stream este o entitate abstracta care fie produce, fie consuma informatii. Sistemul de intrare-iesire din C# asociaza stream-urile cu dispozitivele fizice (de regula discul magnetic) utilizate efectiv. Toate stream-urile se comporta la fel, chiar daca dispozitivele fizice nu sunt aceleasi. De regula, utilizam aceleasi metode pentru a scrie atat in consola cat si intr-un fisier de pe disc sau intr-o retea. Putem clasifica streamurile in streamuri de iesire (Output stream) si streamuri de intrare (Input stream). Streamurile Output sunt utilizate atunci cand datele sunt scrise intr-un dispozitiv extern, care poate fi: in fisier de pe discul fizic, o imprimanta, o retea sau un alt program. Streamurile Input sunt folosite pentru a citi date. Un stream Input poate proveni din orice sursa: tastatura, fisier de pe disc, retea, etc. In cele ce urmeaza ne vom axa pe studiul operatiilor de intrare/iesire care utilizeaza fisiere. Conceptele aplicate pentru citirea sau scrierea fisierelor se aplica majoritatii dispozitive fizice. Astfel, acestea pot fi aplicate diverselor situatii care pot aparea in practica.
Transcript
Operatii de intrare-iesire
Sistemul de intrare-iesire din C# este constituit ca o ierarhie de clase. Intrucat limbajul C# utilizeaza clasele arhitecturii .NET, discutia despre intrari-iesiri in C# este deci o discutie despre sistemul de intrare-iesire al arhitecturii .NET in general.
Ne propunem sa trecem in revista o serie de clase utilizate pentru crearea si gestionarea fisierelor, citirea din si scrirerea in fisiere, precum si ideile principale in care limbajul C# implementeaza intrarile si iesirile.
Conceptul de stream. Programele C# efectueaza operatii de intrare-iesire prin intermediul stream-urilor. Un stream este o entitate abstracta care fie produce, fie consuma informatii. Sistemul de intrare-iesire din C# asociaza stream-urile cu dispozitivele fizice (de regula discul magnetic) utilizate efectiv. Toate stream-urile se comporta la fel, chiar daca dispozitivele fizice nu sunt aceleasi. De regula, utilizam aceleasi metode pentru a scrie atat in consola cat si intr-un fisier de pe disc sau intr-o retea.
Putem clasifica streamurile in streamuri de iesire (Output stream) si streamuri de intrare (Input stream). Streamurile Output sunt utilizate atunci cand datele sunt scrise intr-un dispozitiv extern, care poate fi: in fisier de pe discul fizic, o imprimanta, o retea sau un alt program. Streamurile Input sunt folosite pentru a citi date. Un stream Input poate proveni din orice sursa: tastatura, fisier de pe disc, retea, etc.
In cele ce urmeaza ne vom axa pe studiul operatiilor de intrare/iesire care utilizeaza fisiere. Conceptele aplicate pentru citirea sau scrierea fisierelor se aplica majoritatii dispozitive fizice. Astfel, acestea pot fi aplicate diverselor situatii care pot aparea in practica.
Clase pentru operatii de intrare-iesire. Spatiul de nume System.IO contine
majoritatea claselor pentru lucrul cu fisiere. Vom analiza in cele ce urmeaza urmatoarele
clase:
File O clasa statica care expune numeroase metode statice pentru copierea,
steregerea, crearea fisierelor.
Directory O clasa statica care expune numeroase metode statice pentru copierea,
steregerea, crearea directoarelor.
Path O clasa care realizeaza operatii asupra stringurilor care reprezinta numele sau
calea catre fisiere sau directoare.
FileInfo Un fisier este reprezentat prin intermediul unui obiect de tipul acestei clase.
Obiectul beneficiaza de o serie de metode pentru manipularea fisierului
respectiv.
DirectoryInfo Similar clasei FileInfo, insa obiectul reprezinta un director.
FileSystemInfo Serveste drept clasa de baza pentru FileInfo si DirectoryInfo. Utilizant
conceptul de polimorfism, creaza facilitatea de a lucra simultan cu fisiere si
directoare.
FileStream Un strem de tipul acestei clase permite scrierea intr-un sau citirea dintr-un
fisier.
Stream O clasa abstracta care sta la baza implementarii conceptului de stream in C#.
Este clasa de baza pentru toate celelalte clase care reprezinta stream-uri,
inclusiv FileStream.
StreamReader Citeste caractere dintr-un stream. Un stream de acest tip poate fi
creat prin impachetarea unui stream de tipul FileStream.
StreamWriter Scrie caractere intr-un stream. La fel ca in cazul clasei de mai sus,
stream de acest tip poate fi creat prin impachetarea unui stream de
tipul FileStream.
FileSystemWatcher Se utilizeaza pentru a monitoriza fisiere si directoare si expune
evenimente pe care aplicatia utilizatorului le poate intercepta atunci
cand au loc modificari in aceste locatii.
Vom aborda problema serializarii obiectelor utilizand spatiul de nume
System.Runtime.Serialization si spatiile de nume pe care le contine. Mai precis, vom analiza
clasa BinaryFormatter din spatiul de nume System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary,
care permite serializarea obiectelor intr-un stream ca date binare si deserializarea lor.
Clasele File si Directory. Aceste doua clase expun numeroase metode statice pentru
manipularea fisierelor si directoarelor. Aceste metode fac posibile o serie de operatii asupra
fisierelor si directoarelor precum si crearea unor streamuri FileStream. Toate metodele sunt
statice, asadar acestea sunt apelate fara a crea instante ale clasei File sau Directory.
Cateva dintre cele mai utile metode ale clasei File sunt:
Copy() Copiaza un fisier dintr-o locatie sursa intr-o locatie destinatie;
Create() Creaza un fisier in directorul specificat (sau utilizand calea specificata);
Delete() Sterge un fisier;
Open() Returneaza un stream FileStream corespunzator stringului (care reprezinta
calea) specificat;
Move() Muta un fisier intr-o noua locatie. Fisierului i se poate specifica un alt nume
in noua locatie.
Cateva metode utile ale clasei Directory sunt:
CreateDirectory() Creaza un director utilizand calea specificata;
Delete( ) Sterge directorul specificat si toate fisierele continute de acesta;
GetDirectories() Returneaza un tablou de tip string care contine numele directoarelor
aflate in directorul specificat;
GetFiles() Returneaza un tablou de tip string care contine numele fisierelor
aflate in directorul specificat;
GetFileSystemEntries() Returneaza un tablou de tip string care contine numele fisierelor si
directoarelor aflate in directorul specificat;
Move() Muta un director intr-o noua locatie. Directorului i se poate
specifica un alt nume in noua locatie.
Exemplu: Programul returneaza fisierele sau/si directoarele continute pe unitatea D
using System;
using System.IO;
class Program
{
public static void Main()
{
string str;
char c;
string[] tablou;
do{
Console.WriteLine(@"Type:
f) for files;
d) for directories
e) for files and directories");
str = Console.ReadLine();
}
while((str!="f") ^ (str!="d") ^(str!="e"));
c=char.Parse(str);
switch(c)
{
case 'f':
tablou=Directory.GetFiles(@"D:\");
foreach (string s in tablou)
Console.WriteLine(s);
break;
case 'd':
tablou=Directory.GetDirectories(@"D:\");
foreach (string s in tablou)
Console.WriteLine(s);
break;
case 'e':
tablou= Directory.GetFileSystemEntries(@"D:\");
foreach (string s in tablou)
Console.WriteLine(s);
break;
}
Console.ReadKey();
}
}
Clasa FileInfo. Contrar clasei File, clasa FileInfo nu este statica si nu contine metode
statice. Asadar, clasa este utila doar cand este instantiata. Un obiect de tipul FileInfo
reprezinta un fisier de pe disc sau dintr-o retea si poate fi creat doar prin furnizarea caii catre
acel fisier. Spre exemplu, daca pe unitatea C: \ se afla fisierul Log.tex atunci instructiunea
FileInfo unFisier=new FileInfo(@”C:\Log.tex”); creaza un obiect FileInfo care reprezinta
acest fisier.
Multe dintre metodele expuse de FileInfo sunt similare celor din clasa File, insa
deoarece clasa File este statica, la apelarea fiecarei metode este necesara specificarea unui
paramentru de tip string care sa specifice locatia fisierului. Spre exemplu: instructiunile de
mai jos realizeaza acelasi lucru:
a) FileInfo unFisier=new FileInfo(@”C:\Log.tex”); if (unFisier.Exists)
Console.WriteLine(“Fisierul exista”); b) if(File.Exists(“C:\\Log.tex”)) Console.WriteLine(“Fisierul exista”); In majoritatea cazurilor, nu are importanta care tehnica este utilizata pentru
manipularea fisierelor, insa se poate utiliza urmatorul criteriu pentru a decide care este mai
potrivita: -are sens sa utilizam metodele clasei File daca apelam o metoda o singura data. Un
singur apel se executa rapid intrucat nu se trece in prealabil prin procesul de instantiere a unui
obiect; -daca aplicatia realizeaza mai multe operatii asupra unui fisier atunci are sens
instantierea unui obiect si utilizarea metodelor acestuia. Se salveaza timp intrucat obiectul
refera deja fisierul corect, in timp ce clasa statica trebuie sa il gaseasca de fiecare data.
Clasa FileInfo expune de asemenea si proprietati care pot fi utilizate pentru
manipularea fisierului referit. Multe dintre aceste proprietati sunt mostenite de la clasa
FileSystemInfo, si deci se aplica atat clasei FileInfo cat si clasei DirectoryInfo. Proprietatile
clasei FileSystemInfo sunt:
Attributes Citeste sau scrie atributele fisierului sau directorului curent
utilizand enumerarea FileAttributes;
CreationTimeUtc Citeste si scrie data si ora crearii fisierului sau directorului curent,
CreationTime in timp universal (UTC-coordinated universal time) sau nu;
Extension Intoarce extensia fisierului, accesibila doar la citire;
Exists Motoda abstracta acesibila doar la citire. Este implementata atat de
FileInfo cat si de DirectoryInfo si determina daca fisierul sau
directorul exista;
FullName Proprietate virtuala accesibila doar la citire. Intoarce calea pana la
fiser sau director;
LastAccessTimeUtc Citeste si scrie data si ora cand fisierul (directorul) a fost accesat
LastAccessTime (in UTC si non-UTC);
LastWriteTimeUtc Citeste si scrie data si ora cand s-a scris in fisier (sau director)
LastWriteTime (in UTC si non-UTC);
Name Proprietate abstracta accesibila doar la citire. Intoarce calea pana la
fiser sau director. Este implementata atat de FileInfo cat si de
DirectoryInfo.
Proprietatile specifice clasei FileInfo sunt:
Directory Intoarce un obiect de tipul DirectoryInfo care reprezinta directorul
care contine fisierul curent. Proprietate accesibila la citire;
DirectoryName Intoarce un string care reprezinta calea pana la directorul care
contine fisierul curent. Proprietate accesibila la citire;
IsReadOnly Determina daca fisierul este sau nu accesibil doar la citire;
Length Intoarce o valoare de tip long care reprezinta dimensiunea
fisierului in octeti. Proprietate accesibila la citire;
Un obiect FileInfo nu reprezinta un stream. Pentru a scrie intr-un sau citi dintr-un fisier
trebuie creat un obiect de tipul Stream. Clasa FileInfo poate fi utila in acest sens intrucat
expune cateva metode care returneaza obiecte Stream (in fapt obiecte de tipul unor clase
derivate din clasa Stream). Vom prezenta aceste metode dupa descrierea streamurilor.
Clasa DirectoryInfo. Clasa DirectoryInfo se utilizeaza ca si clasa FileInfo. Cand este
instantiata, obiectul creat reprezinta un director. Multe dintre metode sale sunt metode
duplicat ale clasei Directory. Criteriul de alegere dintre metodele File ori FileInfo se aplica la
fel si in acest caz.
Majoritatea proprietatilor sunt mostenite de la clasa FileSystemInfo. Doua dintre
proprietati sunt specifice:
Parent Intoarce un obiect DirectoryInfo reprezentant directorul care contine
directorul curent. Proprietate acesibila la citire;
Root Intoarce un obiect DirectoryInfo reprezentand unitatea directorului curect.
Spre exemplu C:\ Proprietate accesibila la citire.
Exercitiu: rescrieti exemplul anterior folosind metodele si proprietatile claselor FileInfo si
DirectoryInfo.
Clasa FileStream. Un obiect FileStream reprezinta un stream care indica spre un
anumit fisier de pe disc sau dintr-o retea. Desi, clasa expune mai multe metode pentru citirea
sau scrierea octetilor dintr-un sau intr-un fisier, de cele mai multe ori vom utiliza un obiect
StreamReader sau StreamWriter pentru a realiza aceste operatii. Aceasta deoarece clasa
FileStream opereaza cu octeti (bytes) sau tablouri de octeti, in timp ce clasele StreamReader
si StreamWriter opereaza cu date caracter. Este mai convenabil lucrul cu date caracter, insa
anumite operatii, spre exemplu accesul unor date aflate undeva la mijlocul fisierului, pot fi
realizate doar de un obiect FileStream.
Un obiect FileStream poate fi creat in mai multe moduri. Constructorul are mai multe
versiuni supraincarcate, cea mai simpla forma fiind:
FileStream unfisier = new FileStream(numeFisier, FileMode.<Member>);
unde enumerarea FileMode are mai multi membrii care specifica modul cum fisierul este
deschis sau creat. O alta versiune, des intrebuintata este:
FileStream unfisier = new FileStream(numeFisier, FileMode.<Member>, FileAccess.<Member>);
unde enumerarea FileAccess specifica scopul streamului. Membrii acestei enumerari sunt:
Read (deschide fisierul pentru citire), Write (deschide fisierul pentru scriere), ReadWrite
(deschide fisierul pentru citire si scriere).
Daca se incearca realizarea unei alte operatii decat cea specificata de enumerarea
FileAccess atunci va fi lansata o exceptie.
In prima versiune a constructorului, cea care nu contine parametrul FileAccess, este
utilizata valoarea default FileAccess.ReadWrite.
Enumerarea FileMode, impreuna cu o descrire a comportarii membrilor acesteia atat in
cazul in care fisierul exista sau nu, este prezentata in tabelul:
Membru Fisierul exista Fisierul nu exista
Append Fisierul este deschis cu stream-ul pozitionat Este creat un fisier. Poate fi
la sfarsitul fisierului. Poate fi utilizat utilizat in conjunctie cu
numai in conjunctie FileAccess.Write. cu FileAccess.Write.
Create Fisierul este distrus si un nou fisier Este creat un nou fisier.
este creat in locul acestuia.
CreateNew Este lansata o exceptie. Este creat un nou fisier.
Open Fisierul este deschis cu stream-ul Este lansata o exceptie.
pozitionat la inceputul fisierului.
OpenOrCreate Fisierul este deschis cu stream-ul Este creat un nou fisier.
pozitionat la inceputul fisierului.
Truncate Fisierul este deschis si continutul este sters. Este lansata o exceptie.
Stream-ul este pozitionat la inceputul fisierului.
Este retinuta data de creare a fisierului original.
Exemplu: (Utilizarea clasei FileStream. Programul copiaza un fisier)
using System;
using System.IO;
class Scrie_Octeti
{
public static void Main()
{
if (File.Exists(@"D:\Curs6.ppt"))
{ try
{
int i;
FileStream fin, fout;
fin = new FileStream(@"D:\Curs6.ppt",
FileMode.Open);
fout = new FileStream(@"D:\Curs6duplicat.ppt“ , FileMode.OpenOrCreate);
do {
i = fin.ReadByte();
if (i != -1)
{ fout.WriteByte((byte)i); }
}
while (i != -1);
fin.Close();
fout.Close();
}
catch (IOException exc)
{
Console.WriteLine(exc.Message + "Nu poate
deschide sau accesa unul dintre fisiere");
return;
}
}
}
}
Ambele clase File si FileInfo expun metodele OpenRead() si OpenWrite() care permit
crearea de obiecte FileStream. Prima metoda deschide un fisier doar pentru citire, iar cea de-a
doua metoda doar pentru scriere. Aceste metode ofera de fapt shortcut-uri incat nu este
necesara precizarea parametrilor necesari constructorului clasei FileStream. De exemplu,
codul de mai jos deschide fisierul “Data.txt” pentru citire: FileStream unFisier= File.OpenRead(“Data.txt”); Un rezultat similar se obtine astfel:
Clasele StreamReader si StreamWriter. A lucra cu tablouri de octeti nu este
intodeauna placut. O cale mai simpla, odata ce este creat un stream de tipul FileStream, este
de a-l impacheta intr-un stream de caractere.
Pentru a impacheta un stream octet intr-un stream caracter trebuie sa utilizati subclasele
StreamReader si StreamWriter ale claselor abstracte: TextReader si TextWriter. Odata ce
stream-ul este impachetat se pot utiliza metodele acestor doua clase (StreamReader si
StreamWriter) pentru a manipula fisierul. Daca nu este necesar schimbarea pozitiei
pointerului in interiorul fisierului atunci aceste clase fac lucrul mult mai usor.
Clasa StreamReader contine mai multe metode, dintre care cele mai importante sunt
Read(), ReadLine(). Clasa StringWriter contine, (pe langa alti membri) metodele Write() si
WriteLine(). Acestea de utilizeaza la fel ca in cazul metodelor similare puse la dispozitie de
clasa Console.
Exista mai multe moduri de a crea un obiect StreamReader (sau StreamWriter). Daca
deja exista un stream FileStream atunci pentru a crea un StreamWriter se proceaza astfel:
FileStream unFisier= new FileStream(“Log.tex”, FileMode.CreateNew); StreamWriter sw=new StreamWriter(unFisier);
Un obiect StreamWriter poate fi creat direct, utilizand un fisier:
StreamWriter sw=new StreamWriter(“Log.txt”, true); Acest constructor are ca parametrii calea pana la fisier si un parametru bolean care daca
este true atunci fisierul este deschis, iar datele continute de acesta sunt retinute. Daca fisierul
nu exista atunci se creaza un nou fisier. Daca parametrul este false atunci daca fisierul exista
acesta este deschis si continutul sters, iar daca nu exista atunci se creaza un fisier.
Exemplu (Utilizarea clasei StreamWriter)
using System; using System.IO;
class Scrie_Caracter_Octeti {
public static void Main() {
try {
string str;
FileStream fout;
fout = new FileStream("fisier.txt", FileMode.Create);
StreamWriter fstr_out = new StreamWriter(fout);
Console.WriteLine("Introduceti textul fisierului. (Daca doriti sa terminati tastati: stop ");
do
{
str = Console.ReadLine();
if (str != "stop")
{
str = str + "\r\n";
try
{ fstr_out.Write(str); }
catch (IOException exc)
{ Console.WriteLine(exc.Message + "Eroare la scrierea in fisier"); return; }
}
}
while (str != "stop");
fstr_out.Close();
}
catch (IOException exc)
{
Console.WriteLine(exc.Message + "Nu poate deschide sau accesa fisierul");
return;
}
}
}
Exemplu (Utilizarea Clasei StreamReader)
using System;
using System.IO;
class Citeste_Octeti_Caracter
{
public static void Main()
{
string str;
try
{
FileStream fin = new FileStream(“fisier.txt", FileMode.Open);
StreamReader fstr_in = new StreamReader(fin);
while ((str = fstr_in.ReadLine()) != null)
{
Console.WriteLine(str);
}
fstr_in.Close();
}
catch (IOException exc)
{
Console.WriteLine(exc.Message + "Fisierul nu exista sau nu poate fi accesat");
return;
}
}
}
Clasa Stream. Clasa Stream, din spatiul de nume System.IO, sta la baza implementarii
conceptului de stream in C#. Clasa Stream reprezinta un stream octet si este clasa de baza
pentru toate celelalte clase care reprezinta stream-uri. Aceasta clasa este abstracta, deci nu
puteti crea instante ale acestei clase. Ea defineste mai multe metode atat pentru citirea cat si
pentru scrierea datelor care sunt implementate de clasele derivate. Nu toate stream-urile
implementeaza ambele categorii de date. Unele stream-uri pe care le creati sunt accesibile la
scriere, altele la citire.. Dintre metodele clasei stream amintim: void Close(), void Flush(), int
ReadByte(), long Seek(), void WriteByte(), etc. intre proprietati amintim: bool CanRead, bool
CanSeek, bool CanWrite, etc.
Serializarea obiectelor. Aplicatiile pe care le cream necesita de multe ori stocarea
datelor pe hard disc. In exemplele anterioare fisierele au fost construite octet cu octet (sau
caracter cu caracter). De multe ori, aceasta cale nu este cea mai convenabila. Uneori este mai
bine ca datele sa fie stocate in forma in care se gasesc, adica ca obiecte.
Arhitectura .NET ofera acea infrastructura pentru serializarea obiectelor in spatiile de
nume System.Runtime.Serialization si System.Runtime.Serialization.Formatters, prin clasele
specifice care sunt puse la dispozitie. Sunt posibile doua implemetari:
System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary Acest spatiu de nume contine clasa
BinaryFormatter care este capabila sa serializeze obiecte in date binare si viceversa.
System.Runtime.Serialization.Formatters.Soap Acest spatiu de nume contine clasa
SoapFormatter care este capabila sa serializeze obiecte in format SOAP pentru date XML, si
viceversa.
In cele ce urmeaza vom aborda serializarea obiectelor utilizand BinaryFormatter. In fapt, ambele clase BinaryFormatter si SoapFormatter implementeaza interfata IFormatter care furnizeaza metodele:
void Serialize(Stream stream, object source) Serializeaza source in stream.
object Deserialize(Stream stream) Deserializeaza datele din stream si returneaza obiectul rezultat.
Serializarea utilizand BinaryFormatter se poate face simplu, spre exemplu:
IFormatter s = new BinaryFormatter();
s.Serialize(streamulMeu, obiectulMeu);
Deserializarea este de asemenea simpla:
IFormatter s = new BinaryFormatter();
TipObiect noulMeuObiect= s.Deserialize(streamulMeu) as TipObiect;
Aceste secvente de cod sunt valide in majoritatea circumstantelor.
Urmatorul exemplu arata cum se procedeaza in practica.
a) Executati programul. Veti observa ca apare o eroare la serializare.
b) Stergeti comentariul din fata atributului [Serializable]. Rulati din nou programul si observati diferenta.
c) De asemenea observati ca stringul Observatii nu a fost serializat intrucat atributul sau este [Nonserialized]
using System; using System.Collections.Generic;
using System.Collections; using System.Linq;
using System.Text; using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
namespace Magazin
{
//[Serializable]
public class Produs
{ public long Id; public string Nume; public double Pret;
[NonSerialized] string Observatii;
public Produs(long id, string nume, double pret, string observatii)
![M C I O BAZE DE CUNOŞTINŢE A H E O L N Aid.inf.ucv.ro/~ghindeanu/courses/bc/Curs8.pdfISTORIE Jaynes[1976] descrieo colectiede 20 000 ÷30 000 de tablite babiloniene, dintrecare aproximativ20%](https://static.documente.net/doc/80x56/5e5d810977ceb2346b519166/m-c-i-o-baze-de-cunotine-a-h-e-o-l-n-aidinfucvroghindeanucoursesbccurs8pdf.jpg)
